第四章 免疫调节 主干知识排查（Word教参）-【步步高】2024-2025学年高二生物选择性必修1 稳态与调节学习笔记（浙科版）

该高中生物学讲义以免疫系统为核心，通过知识框架图系统构建“识别-防御-异常”逻辑体系，涵盖抗原与MHC分子、三道防线、非特异性免疫与特异性免疫（细胞免疫、体液免疫）、免疫功能异常（过敏、自身免疫病、艾滋病等）主干知识，层级式呈现概念内涵、过程机制及内在联系，突出辅助性T细胞作用、二次免疫等重难点。 讲义亮点在于15个情境化拓展问题设计，如结合肿瘤细胞PD-L1/PD-1通路分析免疫逃逸机制、解释疫苗多次接种的原因等，培养科学思维与态度责任。通过总结“浆细胞唯一产生抗体”等易混点，以“问题-原理-应用”链条深化理解，助力不同层次学生提升，为教师精准教学和学生自主复习提供清晰脉络与重难点参考。

主干知识排查 一、免疫系统识别“自己”和“非己” 1．所有被免疫细胞识别并排除的“非己”物质称为抗原，多为蛋白质，有时也可能是多糖或脂类。抗原分子可以是病毒、细菌表面的蛋白质，也可以是细菌分泌出的毒素。 2．人体所有细胞的细胞膜上都有一种特异的由主要组织相容性复合体基因编码的细胞膜糖蛋白，简称MHC分子。除了同卵双胞胎以外，没有两个人有相同的MHC分子，这个标识是每一个人特有的身份标签。依靠 MHC分子，免疫细胞识别“自己”和“非己”。 3．免疫系统的功能：(1)免疫防御功能，人体通过免疫细胞识别并排斥“非己”成分；(2)免疫监控和免疫清除功能，监控并清除机体内部衰老、破损的细胞或癌变细胞。 4．免疫系统主要包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质。 5．免疫器官主要是指淋巴器官，是免疫细胞生成、成熟或集中分布的场所。淋巴器官包括中枢淋巴器官和外周淋巴器官，中枢淋巴器官包括骨髓和胸腺，是生产免疫细胞的场所。外周淋巴器官主要包括淋巴结和脾，其中含有淋巴细胞和巨噬细胞。淋巴结和脾是截获抗原，并启动特异性免疫应答的部位。外周淋巴器官还包括扁桃体。 6．白细胞是机体的免疫细胞，白细胞中的淋巴细胞从功能上可分为T淋巴细胞和B淋巴细胞。这两类淋巴细胞都起源于骨髓中的淋巴干细胞，其中B淋巴细胞在骨髓中成熟，T淋巴细胞迁移到胸腺成熟。还有另一大类具有吞噬作用的免疫细胞，包括中性粒细胞、巨噬细胞等。 7．免疫活性物质包括抗体、溶菌酶和细胞因子等，干扰素、白细胞介素、肿瘤坏死因子等是几类主要的细胞因子。这些免疫活性物质在免疫过程中发挥重要作用。 8．第一道防线是体表的屏障，第二道防线是体内的非特异性保护作用，第三道防线是免疫系统的特异性免疫反应。前两道防线针对多种病原体起作用，属于非特异性免疫；第三道防线清除特定的病原体，属于特异性免疫。 二、人体通过非特异性免疫对抗病原体 1．人体对抗病原体的第一道防线包括身体表面的物理屏障和化学防御。通常病原体不能穿过皮肤和消化、呼吸、泌尿、生殖等管道的黏膜。皮肤的表面有一层死细胞(角质细胞)，病原体不能在这种环境中生存，而且皮肤中的皮脂腺分泌的油脂使皮肤表面pH为3～5，足可抑制许多微生物的生长。存在于食物中的微生物会遇到唾液中的溶菌酶和胃液中的胃酸，溶菌酶能消化细菌的细胞壁，胃酸会杀死大部分微生物。 2．如果病原体突破体表屏障， 机体会启动多种非特异性的细胞(中性粒细胞和巨噬细胞)和分泌多种化学物质(如溶菌酶)来保护自己。由于这种反应不是专门针对某种特定的病原体的，而是针对所有病原体，因此被称为非特异性反应。 3．炎症反应：损伤细胞释放某种化学物质(如组织胺)，引发神经冲动，使人产生痛觉→受损伤部位的微动脉和毛细血管舒张、扩大，皮肤变红→毛细血管的通透性升高，蛋白质和液体逸出，形成局部肿胀，同时局部体温升高。这样，可以增强白细胞吞噬侵入病原微生物的作用。 4．吞噬作用：中性粒细胞和巨噬细胞统称为吞噬细胞，其细胞膜表面的受体可以识别并结合许多病原体表面共同存在的组分。吞噬细胞中含有大量的溶酶体，可将吞噬的微生物消化。 5．死亡的白细胞及一些坏死组织、坏死细胞、死细菌和活的白细胞结合在一起形成一种黄色黏稠的液体，称为脓液。脓液出现，表示身体正在克服感染。 6．干扰素是在对抗病毒感染中发挥重要作用的蛋白质，分α、β、γ三种。α和β干扰素由被病毒感染的体细胞产生。干扰素并不直接杀死病毒，而是作为信号刺激周围细胞产生另一种能抑制病毒复制的蛋白质，从而抵抗感染。γ干扰素由白细胞产生，它可以对抗感染并抗击肿瘤。 三、人体通过特异性免疫对抗病原体 1．特异性免疫又称为免疫应答，有两个特点：第一，针对特定的病原体发挥免疫作用；第二，有免疫记忆。 2．淋巴细胞识别抗原：淋巴细胞的细胞膜表面有专门识别抗原分子的受体；B淋巴细胞表面受体可以直接识别抗原分子的空间结构；T淋巴细胞表面的受体只能识别抗原分子的一部分肽段，而且这部分肽段往往藏在抗原分子的内部。因此抗原蛋白必须经吞噬细胞吞噬消化成肽段，肽段与吞噬细胞内的MHC分子结合，形成抗原－MHC复合体，这种复合体移动到细胞表面呈递出来，才能够被T淋巴细胞识别。抗原具有特异性和多样性，淋巴细胞具有特异性，每一种淋巴细胞的受体对应一种特殊结构的抗原分子。 3．细胞免疫可以杀死被病毒侵染的体细胞、自身癌变细胞和异体细胞。参与细胞免疫的成熟T淋巴细胞分为辅助性T细胞(Th)和细胞毒性T细胞(Tc)。 4．细胞免疫启动和发挥效应的过程可分为三个阶段：抗原识别阶段、增殖分化阶段、效应阶段。 (1)抗原识别阶段：当外周发生感染时，吞噬细胞摄取、处理抗原，在细胞表面形成抗原-MHC复合体。它移行到附近的淋巴结，拦截能识别这种特异性抗原的T淋巴细胞，将抗原呈递给辅助性T细胞和细胞毒性T细胞。 (2)增殖分化阶段：辅助性T细胞的受体与某种吞噬细胞呈递在细胞表面的抗原-MHC复合体结合，在吞噬细胞分泌的细胞因子的刺激下，辅助性T细胞分泌出白细胞介素-2等细胞因子。当细胞毒性T细胞的受体识别呈递在吞噬细胞表面的抗原-MHC复合体上的抗原并受到另一个信号——白细胞介素-2的刺激时，开始增殖分化为效应细胞毒性T细胞群和记忆细胞毒性T细胞群。 (3)效应阶段：效应细胞毒性T细胞离开淋巴结，寻找靶细胞发挥作用。被病原体侵染的体细胞会加工、处理抗原，将抗原呈递在细胞表面的MHC分子上。效应细胞毒性T细胞表面含有针对此抗原的受体，能特异性地与之结合，并释放穿孔素等杀伤性物质，诱导细胞凋亡。这一过程不仅能杀死被病原体感染的体细胞，也能直接作用于细胞内的病原体。 5．当靶细胞被清除后，记忆T细胞仍存留于体内，形成免疫记忆。当同种抗原再次入侵时，记忆T细胞感受信号的刺激后，再次恢复增殖分化能力，清除靶细胞。 6．抗体的化学本质是蛋白质，称为免疫球蛋白。抗体是“Y”字形分子，其两条臂形成两个相同的抗原结合位点，可以同时结合2个抗原分子。不同的抗体分子之间具有高度的特异性。 7．体液免疫也分为三个阶段：抗原识别阶段、增殖分化阶段和效应阶段。 (1)抗原识别阶段：B淋巴细胞在循环系统“巡逻”时，如果遇到相应的抗原，就会通过B淋巴细胞表面的受体特异性地与之结合，此时B淋巴细胞被致敏。 (2)增殖分化阶段：致敏的B淋巴细胞还需要第二个信号的刺激(辅助性T细胞与致敏的B淋巴细胞相互接触并分泌细胞因子作用于致敏的B淋巴细胞)才能增殖分化为效应B细胞群和记忆B细胞群。效应B细胞又称浆细胞，可以大量合成和分泌特异性抗体。 (3)效应阶段：抗体分泌到体液中发挥作用。抗体识别的主要目标是细胞外的病原体和毒素。当这些病原体和毒素在组织和体液中自由地循环流动时，抗体与之结合，可以防止病原体对体细胞的黏附和侵染，使一些细菌产生的毒素被中和而失效。抗原抗体结合后形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化。 8．记忆B细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆，当再接触这种抗原时，能迅速增殖分化，快速产生大量的抗体。 9．唯一能产生抗体的细胞是浆细胞；没有识别功能的免疫细胞是浆细胞；没有特异性识别功能的细胞是吞噬细胞。浆细胞由致敏的B细胞、记忆B细胞分裂、分化而来。 10．致敏的B细胞和细胞毒性T细胞的活化离不开辅助性T细胞的辅助，可见辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用。 11．体液免疫中产生的抗体，能消灭细胞外液中的病原体；而消灭侵入细胞内的病原体，要靠细胞免疫将靶细胞裂解，使病原体失去藏身之所，此时体液免疫就又能发挥作用了。 12．通过两次或更多次数的注射或口服疫苗的方式，使机体产生免疫应答，为机体提供对相关疾病的长期保护的免疫方式称为主动免疫。现有的疫苗有三种类型：灭活的微生物；减毒的微生物；分离的微生物成分或其产物。 13．通过接种针对某种病原体的抗体(抗血清)而获得免疫力的免疫方式，称为被动免疫。 四、免疫功能异常引发疾病 1．过敏反应是指已经产生免疫的机体，在再次接受相同的抗原时所发生的组织损伤或功能紊乱。 2．过敏反应是针对非致病性抗原(包括花粉、某些食物、某些药物、螨虫、蘑菇孢子、昆虫的毒液、灰尘、化妆品等)产生强烈的免疫应答。机体可能出现皮肤红肿、哮喘、流鼻涕、黏膜水肿等症状。能引发过敏反应的物质称为致敏原。 3．过敏反应分速发型与迟发型两类。其中，速发型过敏反应可在接触致敏原几分钟后开始，如青霉素、蜂毒等引起的过敏反应。这种反应强烈，如不及时治疗可以导致死亡。 4．自身免疫病是指抗体和T淋巴细胞攻击自身的组织，对组织造成损伤并出现症状。可分为器官特异性自身免疫病和系统性自身免疫病两类。器官特异性自身免疫病的自身抗体只攻击某一器官，如胰岛素依赖性糖尿病。系统性自身免疫病则波及全身，如系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎。 5．免疫缺乏病分为先天性的免疫缺乏病和后天获得的免疫缺乏病两种类型。先天性的免疫缺乏病患者先天性缺乏_B淋巴细胞或T淋巴细胞，对“非己”成分缺乏免疫应答能力。后天获得的免疫缺乏病，如艾滋病。 6．艾滋病是由于感染人类免疫缺陷病毒(HIV)而引起的严重的免疫缺乏病。艾滋病又称获得性免疫缺陷综合征。 7．HIV的遗传物质是RNA，是一种逆转录病毒，在辅助性T细胞中，通过逆转录酶的作用形成互补的DNA，并整合到辅助性T细胞的DNA中。经过长时间的潜伏后，辅助性T细胞被激活，前病毒复制出新的HIV，并破坏辅助性T细胞。如此循环往复，从而导致大量的辅助性T细胞被破坏，严重削弱免疫功能。 8．HIV入侵辅助性T细胞后，患者体内HIV和辅助性T细胞浓度之间存在一定的关系，这种关系的变化一般可分为四个阶段。在第一阶段，免疫系统具有摧毁大多数HIV的功能；在第二阶段，随着HIV浓度的增加，辅助性T细胞逐渐减少，患者常会出现淋巴结肿大等症状；在第三阶段，辅助性T细胞继续减少，免疫系统被严重破坏，机会感染出现；到了第四阶段，患者的免疫能力全部丧失。 9．艾滋病的主要传播途径：性接触、血液传播和母婴传播。HIV不会通过一般的身体接触或空气途径(如打喷嚏、咳嗽)传播。HIV不能经昆虫传播，也不会通过食物、握手传播。 10．艾滋病的预防措施：洁身自爱，避免不正当的性关系；输血要严格检查，严格消毒；远离毒品；对已感染HIV的孕妇应用药物控制，实施剖宫产，并对其婴儿采用人工哺乳。 1．二次免疫反应的特点是反应快、强烈，产生的抗体浓度高，预防接种要多次接种相同疫苗，原因是多次注射相同的疫苗可以增加记忆细胞和抗体的数量，以提高机体的免疫力。 2．肿瘤细胞大量表达 PD-L1，与细胞毒性T细胞表面的PD-1结合，抑制细胞毒性T细胞活化，逃避细胞毒性T细胞的攻击。为阻断肿瘤细胞的免疫逃逸通路，可利用现代生物技术制备抗PD-L1抗体，该抗体注入体内后阻断肿瘤细胞免疫逃逸的具体过程为与肿瘤细胞表达的PD-L1结合，解除细胞毒性T细胞的活化抑制，活化后的细胞毒性T细胞对肿瘤细胞进行免疫反应，从而阻断肿瘤细胞的免疫逃逸。 3．焦虑、紧张等心理因素会使辅助性T细胞活性下降，机体生成抗体的能力降低，原因是辅助性T细胞活性下降使B细胞活化受到的信号刺激减弱，同时辅助性T细胞分泌的细胞因子减少，影响致敏的B细胞增殖分化为效应B细胞，进而使抗体生成量减少。 4．情绪的变化会影响体内激素的分泌。情绪压力引起的一定强度的应激反应有助于发挥潜力，但强烈且持续的应激则会诱发多种疾病。如图为人在情绪压力下应激反应模式图，研究发现，激素c能抑制辅助性T细胞合成和分泌细胞因子。在情绪压力长期得不到缓解的情况下，人体免疫力会受到影响，原因是在情绪压力长期得不到缓解的情况下，肾上腺皮质分泌的激素c增多，激素c能抑制辅助性T细胞合成和分泌细胞因子，从而导致B细胞、细胞毒性T细胞的增殖分化减弱。 5．当患者受到严重的感染时，机体可能会启动“细胞因子风暴”(CS)，造成内脏器官损伤等不良影响。如图是机体感染病原体后调节过程示意图，在临床上，往往采用糖皮质激素等药物压制人体的CS，据图分析其机理是糖皮质激素可以抑制免疫系统的功能，进而减少细胞因子的释放。 6．在一次免疫应答中产生的抗体不会全部用完，因此检查血液中的某一种抗体便可确定一个人是否曾经受到某种特定的病原体的侵袭。 7．发炎时发炎部位附近的淋巴结会肿大，原因是特异性免疫的抗原识别阶段和增殖分化阶段主要发生在淋巴结中。 8．HIV攻击的主要是辅助性T细胞，最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤，原因是辅助性T细胞在机体的免疫反应过程中发挥了至关重要的作用，当它被攻击后免疫系统将处于瘫痪状态，不能有效地清除病原体或癌变的细胞，所以最终患者会死于严重感染或恶性肿瘤。 9．2022年7月23日，世界卫生组织(WHO)将猴痘疫情列为“国际关注的突发公共卫生事件”。据WHO报道，猴痘病毒与天花病毒属于同一属病毒，接种天花疫苗对猴痘具有一定的预防作用。原因是猴痘病毒与天花病毒可能具有相似的抗原，接种天花疫苗产生的抗体能同时与天花病毒和猴痘病毒特异性结合。 10．注射疫苗是预防猴痘最有效的途径，有人在接种疫苗后出现轻微感染但很快痊愈，原因是疫苗中可能带有少量减毒的猴痘病毒，但因为毒性已减弱，被接种者依靠免疫系统可实现自愈。 11．某同学在流感开始大规模流行前接种了流感疫苗，可是没过一两个月，她患流感了，可能的原因是流感病毒极易发生变异，该同学注射的流感疫苗所预防的流感与她所患的流感可能不是同一个类型，所以没有起到预防作用。 12．不建议患免疫缺乏病的儿童接种疫苗，特别是减毒活疫苗，原因是这些儿童的免疫力较低，接种疫苗相当于受到外来抗原的刺激，处理不当，会导致患儿出现临床症状和不适反应。 13．两次接种疫苗间隔时间不能太长也不能太短，原因是时间间隔太短时，前一次产生的抗体水平较高，将后一次接种的疫苗中和，降低疫苗的作用效果；时间间隔太长时，前一次产生的记忆细胞较少，使得后一次接种的疫苗产生的免疫加强效果降低。 14．甲流是一种由甲型流感病毒引起的急性呼吸道传染病，主要症状有感冒样症状，发热、头痛、浑身酸痛、咽部红肿疼痛等。可用恢复期康复患者的血清对甲流患者进行抗病毒治疗，主要原因是康复者血清中含有与甲型流感病毒结合的特异性抗体。 15．入秋以来，支原体感染导致的儿童肺炎引起人们的广泛关注。研究者将若干只健康状况相似的小鼠均分为对照组和实验组两组，分别用普通饲料、添加了中药制剂的普通饲料喂养7天后，用一定浓度的支原体感染小鼠，并检测相关细胞的相对数量，结果如图。推测该中药制剂在小鼠抵抗支原体感染过程中发挥的主要作用是显著提高辅助性T细胞的数量，增强体液免疫的效果。 学科网（北京）股份有限公司 $